大型悬臂盖梁施工方案

深圳水官高速公路连接线（清平高速公路）工程平湖高架桥大型悬臂盖梁施工方案PAGEPAGE6平湖高架桥大型悬臂盖梁施工方案一、工程简介深圳市水官高速公路连接线（清平高速公路）路线全长12.749公里，起于一期工程已建成的龙景立交北侧（桩号为K7+680.517），至设计终点（桩号为K20+430），与规划中的外环高速公路塘背立交衔接。第五合同段起点桩号K13+663.5，终点桩号K16+188，全长2.5245公里。设平湖高架桥一座（2040.1m），主线路基（486.5m），金龙立交A、B匝道（647.20m）。二、工程参数大型盖梁57个，盖梁宽2.80m（预制箱梁段），宽2.90m（钢箱梁段），长30.50m，盖梁采用C50混凝土。大盖梁采用一次浇筑。大型悬臂盖梁施工采用双抱箍支撑4根600*200H钢工字钢，600*200H钢工字钢连接采用螺栓连接，连接断面设置在抱箍支点处,每侧两根焊接成整体并在上下翼板贴一块1cm厚的钢板，断面如下：横向分配梁采用6m长I22b工字钢，最大间距取80cm，在墩柱部分可适当调整为70cm，横向分配梁采用M20螺栓连接600*200H钢工字钢施工简图如下：三、施工规范及质量标准1、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）2、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）4、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205－2001）5、《钢结构设计规范》（GB50017－2003）6、《钢结构高强螺栓连接技术规范程》（JGJ82-2011）7、相关施工技术规范和规程。四、施工方法（一）测量放样：在墩柱顶准确放出盖梁的中线，标高、轴线放样数据复核后，上报监理工程师。考虑砼保护层厚，在盖梁模板上标出主钢筋就位位置。放样数据和原始记录报监理工程师批准后方可进行施工。（二）抱箍及分配梁支架安装根据测量测放的标高控制点，量测出上下抱箍的安装位置，安装时注意横坡高差的设置。为保证抱箍安装在墩柱上与墩柱密贴，抱箍设计和加工时，在抱箍内侧设置摩擦带，摩擦带材料采用传送皮带。在抱箍使用前，先应做加载试验，试验布置图如图所示：合格后，方可进行砼的浇筑。（3）在浇注过程中，时刻检查模板的稳固性，注意是否出显跑模、涨模、漏浆等现象。及时发现及时采取措施纠正，作到未雨绸缪、防患于未然。3、模板脱模剂及拆模（1）必须使用符合要求的脱模剂并用同一品种，涂抹均匀，以利于拆模。（2）在混凝土浇注完成之后，非承重侧模应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除，一般应在混凝土抗压强度达到2.5Mpa时方可拆除侧模。（3）钢筋混凝土的承重模板应在混凝土强度能承受其自身重力及其他可能的叠加荷载时，方可拆除。即混凝土强度符合设计强度标准值的75%的要求后，方可拆除。（4）模板拆除应遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆时严禁抛扔。（5）拆模时，质检人员务必旁站指导，对混凝土表面的光洁度、平整度进行检查，对有瑕疵地方提出整改意见。（五）混凝土运输1、混凝土采用业主、监理指定的商品混凝土。2、混凝土采用灌车运输，混凝土泵泵送或吊车配合吊斗输送入模浇筑混凝土。3、混凝土浇筑时应连续灌注，为保证混凝土有足够流动性，其混凝土坍落度为12-16cm，混凝土分层浇筑。4、混凝土拌和物运至浇筑地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。检查混凝土拌和物均匀性时，应在搅拌机的卸料过程中，从卸料流的1/4至3/4之间部位，采取试样，进行试验，其检测结果应符合下列规定：（1）混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0.8%。（2）单位体积混凝土中粗骨料含量两回次测值的相对误差不应大于5%。（3）混凝土拌和物的坍落度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。评定时应以浇筑地点的测值为准。5、用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时，途中应以2~4r/min的慢速进行搅动，混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的2/3。6、每座盖梁制取3组试件检测砼强度。（六）盖梁混凝土的浇筑及养护砼浇筑前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查并作好记录，符合设计要求后方可浇筑，同时清理模板内和钢筋上的杂物和污垢，砼浇筑前，应检查砼塌落度。混凝土浇注由罐车运至现场，吊车配合吊斗进行混凝土浇注。砼浇注时应按一定厚度顺序和方向分层浇筑，在倾斜面上浇筑砼时，应从低处往开始，保持水平分层，砼振捣采用插入式振动器振实。（厚度30～40cm，振点间距25cm，距模板15cm处认真振捣，振捣时“快插慢拔”至混凝土表面不在有气泡产生。）混凝土浇筑完成后盖梁顶面按控制标高准确抹平，整个浇注完成后迅速覆盖、养生。混凝土的洒水养护时间为7天，每天洒水次数可根据空气的湿度、温度等情况确定，以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为度。（七）张拉、压浆1、张拉前提条件（1）盖梁养护满足5天时间，同条件养护试块强度达到设计强度的90%后，进行张拉。（2）完成整个盖梁施工质量的检查，特别是观察有无结构的温度、收缩裂缝，记录并分析这些裂缝发生的原因和对预应力施工的影响，逐个检查张拉端后的混凝土施工质量，如有缺陷及时处理。（3）侧模拆除完毕，水泥浆试配完毕。（4）逐个清理检查张拉穴口的施工尺寸偏差，特别是检查锚垫板与孔道的垂直度，如有问题应采取措施处理，并作好记录。（5）安装锚具，锚具安装要求锚环与孔道对中同心，夹片均匀打紧，并外露一致，千斤顶上的工具锚与构件上的工作锚孔位一致，采用支架导链吊设千斤顶，做到千斤顶、锚具、预应力筋三对中。（6）张拉设备：两台YCW250B千斤顶及配套的ZB4-500油泵，锚具、夹片若干；驱动油泵电源为380V，配电盘至少15A。（7）计算设备配套标定及张拉力对应的油压值。（8）计算预应力筋理论伸长量，并在张拉前将预应力钢绞线张拉力和伸长值汇总成表。依据分段要求,计算各段的应力损失、平均应力及伸长值指标。理论伸长值由下式计算：ΔL=(NP×L)/(Ap×Ep)式中：ΔL—预应力筋的理论伸长值NP—预应力筋的平均张拉力L—预应力筋的曲线长度加直线段长度AP—预应力筋的截面积EP—预应力筋的弹性模量其中，NP=θ＝tg-1(h／L投)×式中：θ—预应力筋的曲线转角（弧度）h—预应力筋曲线段的矢高L投—预应力筋曲线段的水平投影长度k—考虑孔道局部偏差对摩擦的影响系数(k可取值0.0015)μ—预应力筋与孔道壁的磨擦系数(μ可取值0.25)（2）张拉的操作规程张拉前先清理端头，再套上锚夹具使千斤顶的张拉作用线与孔道中心线重合。张拉采用双控法即应力控制、伸长校核的方法进行控制。通过与实际伸长值进行对照分析，确认计算伸长值的精度，作为施工控制的依据；并进行实际伸长值的检测，若偏差在计算伸长值的-6%～+6%区间，则继续张拉，否则应立即停止张拉，分析查明原因予以调整后，才能继续。张拉时，操作人员要控制好加压速度，给油平稳，持荷稳定，测量人员要配合好，记录人员要认真仔细。张拉时，操作人员不得立于千斤顶后，也不得触摸千斤顶，记录人员要观测混凝土结构情况，张拉人员注意观测压力表针有无异常摆动，测量人员要注意观察结构及倾听钢绞线、千斤顶有无异常声音，如有，应马上卸荷为零，认真分析，查明原因后，方可继续张拉。预应力钢绞线每个断面的断丝率不得大于该断面钢丝总数的1%，不允许整根钢绞线被拉断。按设计要求的顺序对预应力束进行张拉，一般为先中间后两边，应尽量做到左右对称张拉。设计为两端张拉的，必须两端同时张拉。（3）孔道灌浆 灌浆材料采用普通硅酸盐水泥净浆，用净浆搅拌机搅拌，压浆机灌浆。净浆水灰比为0.40，掺入适量的外加剂，保证其泌水率≤2％，28天强度≥30Mpa。灌浆前先清理孔道，灌浆从孔道一端压入，当各个排气孔依次流出清水、稀浆、浓浆后，持续几秒钟封闭各排气孔，再加压至0.6Mpa持续数秒钟后即可封闭灌浆管。灌浆过程中，灌浆用水泥浆留置试块，每台班取两组试块进行检测，其抗压强度不应小于30N/mm2。灌浆完毕后及时对灌浆机进行清洗。五、质量保证措施：1、建立完善的质量自检、互检、联检体系，保证工程质量有效、有序，内部监理及试验员对各道工序严格把关，现场技术员对施工质量负责。2、实行全员岗位责任制，提高全员质量意识，加强对技术规程和监理规程的学习，增强管理人员和全体职工的责任感，形成人人管理质量的局面，确保工程质量。3、严格按技术规范和设计图纸进行施工。全面推行质量管理，重点部位和关键工序建立质量管理点。六、安全生产制度： 为保证工程的顺利进行，必须按照安全技术操作规程办事，建立安全生产制度：搭设安全防护支架，支架采用扣件式脚手架，采用90cmx120cmx120cm结构形式设计，支架搭设范围：横桥向两立柱之间，顺桥向搭设6m宽，支架顶部设置可调节顶托，顶托支撑在I22b分配梁下，辅助支撑行走平台稳定，便于搭设上下步梯。详见下图：安全方针：预防为主、防治结合、安全第一。安全目标：防止在施工中发生工伤事故，保护职工以及周边群众的人身安全、财物安全，确保工程顺利进行。要做到“三防一确保”即防交通事故、防触电事故、防火灾事故，确保全体工作人员施工过程中无一人受伤害。安全教育：齐抓共管，加强安全教育，提高职工安全意识；职工每周有一次安全活动，学习各项工作的安全操作规范等常识；民工进场前进行常规安全操作教育方可上岗。1、夜间施工必须有良好的照明，所有用电设备一定要有触电保护器，真正做到用电先申请，安装找电工。2、高空作业应设高空防坠网，地面标志，防止人员坠落及高空落物伤人，高空作业人员必须佩带安全帽及系安全带。3、施工现场不准玩耍，严禁穿拖鞋作业。4、严格按施工工艺、施工操作规程、施工方案设计有关安全条款进行施工，保证施工安全。5、认真做好防火防盗及保护人民财产的保卫工作，严防坏人破坏，实行24小时轮流值班。七、环保措施：为了加强公路建设的环境保护工作，减少因公路建设而导致的环境污染，切实作好防治措施，保护自然资源，改善生态环境和人民生活环境。在施工过程中，除应严格遵守部颁技术规范、料场管理和设计说明环境保护规定条文外，并实行以下具体施工措施：1、积极主动与当地环保部门联系，取得当地环保部门对我们的支持，加强对全体职工、民工的环保思想教育。2、对出入公路的运输车辆进行勤洗，以保证道路清洁。并加盖帆布，防止散落，如有发生及时派人清扫干净。3、加强对施工机械的维修保养，废机油要集中存放，统一处理。4、及时清理现场，作好便道的清扫养护和洒水除尘工作。八、盖梁施工计算书1、施工支架计算盖梁施工支架简图：主梁计算：材料许用应力及挠度规定：根据《钢结构设计规范》弹性模量E（MPa）：210000剪切模量G（MPa）：81000主梁、分配梁均为：Q235：［σ］=215MPa，[τ]=85MPa抱箍为：Q345：［σ］=295MPa，[τ]=170MPa挠度规定：弹性变形<1/500盖梁最大局部荷载在墩柱上部，为简化计算，忽略墩柱所承受的盖梁重量，并将盖梁简化为均布荷载施加在主梁上。主梁采用4根600*200H钢（Q235），每侧两根焊接成整体并在上下翼板贴一块1cm厚的钢板（Q235），断面如下：荷载：盖梁重量：盖梁两端高度从2.8m9（断面积为4.61m2）按圆曲线变化到4.1m（断面积为7.86m2），盖梁中间高度从4.1m按圆曲线变化到3.65m断面积为6.7m2即：G1为：4.61*26=119.8KN/m—7.86*26=204.4KN/m，盖梁中部为6.7*26=174.2KN/m模板及支架荷载（不含主梁）：约G2=15KN/m施工荷载：G3=10KN/m则：盖梁端部总荷载为：119.8+15+10=144.8KN/m立柱处盖梁总荷载：204.4+15+10=229.4KN/m盖梁中部总荷载：174.2+15+10=199.2KN/m则每根主梁在以上各点的荷载为：144.8KN/m*0.5=77.4KN/m，229.4KN/m*0.5=114.7KN/m，199.2KN/m*0.5=99.6KN/m为便于计算，荷载按线性变化进行简化1、受力图：由计算结果可知，中支点（即每个墩柱抱箍处）的受力为1168.26×2=2336.52KN，边支点处（即临时支墩）的受力为353.12KN（每端两根钢管支墩）。2、应力图：最大应力为135.8MPa＜[σ]，满足要求。3、变形图：最大变形值为14.7mm，14.7/10150=1/690<1/500，满足要求。（二）分配梁计算：1、荷载：分配梁采用22b工字钢，最大间距80cm布置，在墩柱处为70cm间距，工字钢受的最大总荷载为229.4×０.7=160.58KN2、受力图：3、应力图：最大应力为164.3MPa＜[σ]，满足要求。4、变形图：最大变形值为4.4mm，4.4/2400=1/545<1/500，满足要求2、抱箍计算（一）抱箍承载力计算1、荷载计算抱箍需承受的竖向压力N=2336.52KN，则抱箍与墩柱的箍紧力要：——摩擦系数，取0.4(在抱箍与墩柱间加一橡胶皮)P由M30的高强螺栓的抗拉力产生，查《钢结构设计规范》：10.9级M30螺栓的的预拉力为：NL=355KN则其允许承载力：[NL]=NL×0.8/K式中：K安全系数，取1.5。则：[NL]=355×0.8/1.5=190kN螺栓数目m计算：m=P/[NL]=5841.3/190=30.7个，取计算截面上的螺栓数目m=36个。(采用双抱箍，第一个抱箍36个螺栓，第二个抱箍30个螺栓)故能承担所要求的荷载。螺栓拧紧扭矩为：1416N.m查表的如下：M30螺栓最大拧紧扭矩为：1416N·m（3）抱箍体的应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P=5841.3（KN）采用双抱箍，抱箍采用面板Q345材质δ16mm的钢板，第一个抱箍高度为1.0m，第二个抱箍高度为0.75m则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.016×1.75=0.028(m2)σ=P1/S1=5841.3/0.028=208.6(MPa)＜[σ]=295MPa满足设计要求。2、抱箍体剪应力（只计算第一个抱箍承受剪力）τ=（1/2P）/（2S1）=（1/2×2336.52）/（2×0.016）=36.5MPa<[τ]=170MPa根据第四强度理论σW=（σ2+3τ2）1/2=（208.62+3×36.52）1/2=217.97MPa<[σ]=295MPa满足强度要求。（二）两个抱箍连接说明：采用两个抱箍连接起来使用，连接时先将第一个抱箍安装，在墩柱顶安装两个滑轮将第二个抱箍拉紧于第一个抱箍之下，让其密贴然后安装第二个抱箍。再检查两个抱箍是否密贴，如果还有缝隙用钢板加紧。3、抱箍试验在抱箍使用前，先应做加载试验，试验布置图如图所示：先将上、下两抱箍，按设计要求紧固螺栓，在千斤顶与上抱箍、下抱箍之间设置钢垫板，安装加载设备。加载过程控制：先加载到RA/2=N/2即N=2190/2=1095KN，稳定一段时间后，进行观察；再加载到RA=N=2190KN，稳定一段时间，再进行观察。在抱箍加载过程中注意观察：（1）抱箍体与墩柱有无滑动现象。（2）抱箍体各焊接部分有无变形开裂现象。卸载应均匀进行，卸载后，检查：（1）砼表面有无变化。（2）抱箍体各部分有无残余变形。千斤顶选用根据加载力的需要选择2台1500KN的千斤顶。最终根据试验情况确定抱箍满足使用要求。由于抱箍连接板上螺栓按双排布置，外排螺栓施压时对箍身产生较大的偏心力矩，对箍身传力有不利影响。因此，螺栓布置应尽可能紧凑，以刚好能满足施工及传力要求为宜。抱箍与墩柱间的正压力是由连接螺栓施加的，螺栓应首先进行预紧，然后再用经效验过的带表板手进行终拧。预紧及终拧顺序均为先内排后外排，以使各螺栓均匀受力并确保螺栓的拉力值。3、临时支撑墩钢立柱受力验算：计算得边支点处（即临时支墩）的受力为353.12KN（每端两根钢管支墩）所以每侧临时墩受力353.12×2=706.24KN，支架布置形式为，采用2根Φ400，δ=15mm的螺旋钢管采用槽钢连接成整体，作为一组支撑立柱为加强钢管立柱端部强度，防止钢管立柱因偏心受力，局部受力过大，造成端口变形，在钢管立柱底口及顶口设置桩底预埋件和桩帽进行加固处理。钢管立柱的接长若钢管立柱后长度不足，需要进行钢管立柱接长。为保证上下两节钢管对接的平顺性，在其上口临时焊接3个对位卡以便于上节钢管对位。定位卡呈梯形，由钢板制成。将定位卡临时焊接于钢管上口，使其斜边向上，整个上口呈喇叭形。对位时，